Реферат: Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур. Агробиоценотические основы земледелия - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур. Агробиоценотические основы земледелия

Банк рефератов / Сельское хозяйство и землепользование

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 37 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

1. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственны х культур. Два направления анализа: степень адаптивности к агроэкологическим ресурсам среды, вли яние культуры и технологии её возделывания на процессы воспроизводств а ресурсов ландшафта, прежде всего – плодор одия пахо тных почв Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур тесно связана с биоло гическими особенностями сельскохозяйственных растений, пр ежде всего с их требованиями к основным факторам жизни – свету, пище, воде, воздуху, с одной стороны, и с возможностями их удовлетворения в конкретн ых почвенно-климатических, экологических и других условиях, с другой сто роны. Эти возможности связаны , прежде всего , с а гроклиматически ми условиями, которые существенн о различаются по основным регионам страны и являются основополагающими при определе нии н абора сортов, гибридов, разновидностей тех или иных сельскохозяйственн ых культур. Возделываемые культуры могли бы быть пригодны и адаптир ованы по потребности в продолжи тельности вегетации растения , по сумм е активных среднесуточ ных температур, по скоросп елос ти, устойчивости к неблагоприят ным погодным условиям и другим агроклиматическим показате лям. Требования и особенности использования факторов жизни растений от ражены в основных законах научного земледелия. Однако проявление дейст вия этих законов в системе «почва – растение – окружающая среда» многогранно и н аходится в большой зависимости от того, какими свойствами обладает раст ение. Любое сельскохозяйственное растение может хорошо расти, развиваться и давать высокий урожай лишь в достаточно определенном диапазоне значен ий факторов жизни, которыми их обеспечивает окружающая среда. Каждое рас тение имеет свои требования к температурному, водному, воздушному, почве нному, световому, пищевому режимам. Любой природно-экологический фактор может положительно влият ь на рост и развитие растений лишь при достаточном наличии всех остальны х факторов. Но в соответствии с законом минимума, оптимума и максимума рост растений и накопление урожая будут снижаться пропо р ционально отклонению от оптимума в сторону минимума или максимума любого фактора окружающей среды. В связи с этим выделяют л имитирующие факторы внешней среды, которые оказывают наибольшее влиян ие на продуктивность агроценозов. В каждом регионе имеются свои специфи ческие лимитирующие факторы. Например, в условиях как засушливых, так и и збыточно увлажненных районов таким фактором является вода, на малоплод ородных или засоленных почвах – недостаток или избыток почвенных сол ей и т.д. Отклонения условий жизни от оптимума, который для каждого вида, сорта, ги брида и по каждому фактору имеет свое значение, вызывают ответную реакци ю растений – экологический стресс. Такой стресс я вляется совокупностью защитных физиологических реакций, возникающих в организме растений в ответ на воздействие холода, обезвоживания, недост атка питательных веществ, пестицидов, облучения и других неблагоприятн ых факторов. Отношение сельскохозяйственных растений к стрессу, их поведение в стре ссовых ситуациях – один из важнейших показателей их агроэкологической оценки. Оно связано , прежде всего , с их адаптивным потенциалом, который и зучает адаптивное растениеводство. Под адаптив ным потенциалом высших растений понимают их спос обность к выживанию, воспроизведению и саморазвитию в постоянно изменя ющихся условиях внешней среды. Благодаря адаптивному потенциалу расте ний практическая селекция только за последнее столетие способствовала многократному увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. Адаптация (приспособление к условиям существования) – очень важное свойство се льскохозяйственных растений, которое отражает большое многообразие их отношений с окружающей средой. Бесчисленное множество вариаций в биоло гических свойствах сельскохозяйственных растений, с одной стороны, и ст оль же большое многообразие условий окружающей среды, с другой стороны, определяют необходимость агроэкологической оценки сельскохозяйстве нных культур по их основным адаптивным свойствам и признакам. Это позвол яет найти наиболее оптимальное решение в определении научно обоснован ной перспективной структуры посевных площадей, адаптированной к конкр етным почвенно-климатическим и другим условиям хозяйства. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур тесно связана с результатами целенаправленной селекции их основных видов, которая да ла огромное разнообразие сортов и гибридов сельскохозяйственных культ ур, и количество их постоянно возрастает. В настоящее время Государствен ный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Росси йской Федерации, насчитывает более 8 тыс. сортов и гибридов сельскохозяй ственных культур. И каждый из них отличается от других уровнем урожайнос ти и качеством продукции, продолжительностью жизни, скороспелостью, отн ошением к длине светового дня, потреблением воды, тепла, питательных вещ еств и других факторов жизни не только суммарно за весь период их жизни, н о и в разные периоды их рост а и развития. Сельскохозяйственные культуры обладают различной устойчивостью к зас ухе или переувлажнению, заморозкам, болезням, вредителям и сорнякам, уро вню залегания грунтовых вод, кислотности или засоленности почвы и други м условиям окружающей среды. С помощью зональной селекции растений региональное земледелие обеспеч ивается необходимым ассортиментом районированных сортов и гибридов, о твечающих требованиям оптимизации структуры посевных площадей. Это позволяет достаточно точн о определять агроэкологические ареалы возделывания сельскохозяйстве нных культур, выбирать такие сорта и гибриды, которым наиболее соответст вуют условия произрастания в данном хозяйстве. Всем сортам и гибридам сельскохозяйственных кул ьтур после сортоиспытания и регистрации дают подробную характеристику по их биологическим особенностям и отношению к условиям произрастания. На этой основе местные научно-исследовательские учреждения разрабатыв ают сортовую агротехнику конкретного районированного сорта или гибрид а той или иной сельскохозяйственной культуры в данных почвенно-климати ческих условиях. Это и лежит в основе принципа адаптивности при оптимиза ции структуры посевных площадей. В зависимости от местных почвенно-климатических условий, особенностей технологии возделывания культур агроэкологическая оценка различных с ортов и гибридов тех или иных сельскохозяйственных культур может разли чаться и по качеству урожая – содержанию белка, клейковины, крахмала, сахара, жир а и т.д. Одн ако при агроэкологической оценке сельскохозяйственных культур в конкр етных почвенно-климатических условиях необходимо использовать регион альные справочные материалы, что позволит свести к минимуму ошибки в опт имизации структуры посевных площадей в конкретном хозяйстве. При этом н еобходимо добиться наибольшего соответствия агробиологических свойс тв растений агроэкологическим условиям конкретного хозяйства. Отношение растений к температурному и световом у режимам. Ареалы происхождения культурных расте ний определяют генетически заложенную в них потребность в тепле и отнош ение к свету. П отребность ка ждого растения в тепле выражается как в сумме среднесуточных температу р, так и в его отношении к температурному режиму во время прорастания и по явления всходов и на протяжении всего периода жизни вплоть до физиологи ческой спелости семян. Выходцы из жарких стран – кукуруза, просо, соя, фасоль, сорго, рис и другие растени я – прор астают и дают всходы при температуре не ниже 10 – 15 °С , тогда ка к культуры умеренного пояса – рожь, пшеница, ячмень, овес, клевер, горох, вика и др. – начина ют прорастать и давать всходы уже при температуре от 1 до 3 °С. Однако для теплолюбивых культур, которые обладают, как правило, низкой холодостойкостью и чувствительны к низким температурам, срок по сева весной должен быть приурочен к достижению почвой оптимальной темп ературы. Это позволит получить дружные всходы в период, когда вероятност ь возврата весенних заморозков минимальна или исключена. Таким образом, помимо общей потребности в тепле большое значение имеет о ценка сельскохозяйственных культур по уровню минимальных температур, необходимых для прорастания их семян и появления всходов. И здесь устано влен ряд параметров и закономерностей, определяющих поведение тех или и ных видов, разновидностей, сортов и гибридов сельскохозяйственных куль тур в конкретных условиях и позволяющих правильно оптимизировать стру ктуру посевных площадей. В соответствии с законами научного земледелия для всех культур имеются свои минимумы, оптимумы и максимумы . Температурный оптимум обеспечивает быстрое прорастание семян и появление дружных всходов растений, тогда к ак при минимальных и максимальных температурах у большинства растений идет медленное прорастание семян при значительном изреживании всходов из-за гибели проростков. Но и на последующих этапах жизни растений их отношение к температурному режиму имеет больш ое значение, что часто связано с возможностью не только нормального рост а и развития, но и их существования. Это определяется прежде всего морозо стойкостью растений, пороги которой существенно различаются как у разл ичных видов сельскохозяйственных растений, так и на разных этапах разви тия одного и того же вида. Эти различия позволили основные виды сельскох озяйственных культур разделить по устойчивости к заморозкам на наибол ее устойчивые, устойчивые, малоустойчивые и неустойчивые . Степень устойчивости к отрицательны м температурам у различных растений определяется температурой замерза ния клеточного сока, которая тесно связана с его концентрацией, и у больш инства устойчивых растений повышается в период всходов. Это генетическ и обусловленное свойство растений выдерживать отрицательные температ уры играет большую роль в их самосохранении прежде всего в период кратко временных весенних заморозков, которые для большинства районов нашей с траны – обычное явление. Оно играет спасительную роль и во время ранних осенних заморозков, когда еще вегетируют поздние яровые культуры, дают всходы и кустятся ози мые, растут пожнивные и другие промежуточные культуры. Среди культурны х растений имеются «рекордсмены» по устойчивости к многократным замор озкам в осенний период. Это , прежде всего , растения из семейства капустных. Например, капуста бе локочанная в Нечерноземной зоне в сентябре – октябре может многократно выдерживать заморозки до – 5 … – 6°С и с возвращением теплых дней продо лжать вегетацию, интенсивно наращивая большую массу урожая. В связи с этим важно такое свойство, как жаростой кость – способность растений переносить жару без необратимого их п овреждения. Устойчивость растений против перегрева обусловлена целой системой физ иологических и морфологических приспособлений. Среди них большую роль играют особые свойства протоплазмы обезвреживать накапливающийся в тк анях аммиак, усиление транспирации, повышение отражательной способнос ти листьев, их складывание, опускание, скручивание, расположение в плоск ости падающего луча света и т.д. Ж аростойкость растений можно повысить правильным расположением рядков , внесением цинка. Это свойство растений имеет большое агроэкологическо е значение в районах с высокими температурами в летний период, с п очвенной и атмосферной засухой, с суховеями, вызывающими захваты, запалы и даже гибель зерновых и других с ельскохозяйственных культур. Свет имеет прямое физиоло гическое воздействие на растение, и от интенсивности и продолжительнос ти светового потока зависят продуктивность фотосинтеза, рост и развити е растений. В то же время в процессе эволюции растения приобрели различн ые свойства, связанные с реакцией на свет. Это реакции, сопряженные с прис пособлением растений к сезонным изменениям режима освещения – цветение, фор мирование репродуктивных органов и др. Установлено, что растения длинного дня хорошо растут, цветут и плодоносят при продолжительност и светового дня не менее 12 ч . Эти растения происходят из сре дних широт с длинным летн им днем. Растения короткого дня происходят из тропи ческого и субтропического поясов с коротким световым днем, где продолжи тельность дня близка к продолжительности ночи . Отношение растений к водному режим у. Вода имеет огромное физиологическое и экологич еское значение в жизни растений: она является важнейшим исходным, промеж уточным и конечным продуктом многих превращений и средой, в которой прот екают обмены веществ. По отношению к водному режиму все сельскохозяйств енные культуры являются мезофитами – растениями, хоро шо приспособленными к водному режиму умеренных климатических зон. Однако большая часть площади пахотных земель нашей страны находится в р айонах недостаточного увлажнения или крайне засушливого климата. Даже в Нечерноземной зоне, считающейся зоной достаточного увлажнения, расте ния часто страдают от недостатка влаги в отдельные периоды (майско - июньские засухи). Поэтому засухоуст ойчивость растений имеет большое значение при агроэкологической оценк е сельскохозяйственных культур. Засухоустойчивость – это способность растений перенос ить атмосферную и почвенную засуху благодаря наличию физиологических и морфологических механизмов, позволяющих добывать и экономно расходо вать воду. Засухоустойчивость – наследственное свойство, сформирова вшееся у растений на генетическом уровне в результате длительного эвол юционного процесса в определенных условиях. Наибольшей засухоустойчивостью обладают культуры – выходцы из жарких стран. Бо льшой засухоустойчивостью отличаются, как правило, культуры со сравнит ельно низким транспирационным коэффициентом, который свидетельствует о более продуктивном и экономном использовании влаги этими растениями. Однако сложные процессы водопотребления и оптимизация водного режима в системе «почва – растение – атмосфера» зависят от многих факторов. И эта зависимость выражается в водном балансе, который может неоднозначно влиять на жизнь живого растения. Для оптими зации водного режима особое значение имеют водно-физические свойства п очвы – е е влагоемкость и вод оудер ж ивающая способность, водопроницаемость и водоподъемная способность, м аксимальная гигроскопичность и др. Чаще всего для агроэкологической ха рактеристики растений по их отношению к водному режиму приводят оптимальные для них показатели влажности корнеобитаемог о слоя почвы, выраженные в процентах от наименьше й влагоё мкости (НВ). Например, для пшеницы, ржи, ячменя, сахарной свеклы, подсолнечника, люцерны этот показатель составляет 60 – 7 0 % , для овса, картофеля, гречихи, гороха, клев ера, кукурузы, конопли, сои – 70 – 80, для огурца, мяты перечной, чая – 80 – 100, для риса более 10 0 % . Эти показатели позволяют давать агроэкологическую оценку сельскохозя йственным культурам по их отношению как к недостатку, так и к избытку вла ги. При перенасыщении почвы влагой сверх указанных пределов большинств о полевых культур испытывает угнетение в результате нарушения воздушн ого режима и отравления корней растений токсинами, накапливающимися в п очве в условиях анаэробиозиса. По этой же причине большинство полевых ку льтур не выдерживает длительного затопления. В то же время некоторые мно голетние травы из лугового растительного сообщества, такие, как канарее чник тростниковидный, овсяница высокая, лисохвост, кострец безостый, мог ут выдерживать длительное затопление. В районах избыточного увлажнения и при близком залегании грунтовых вод для агроэкологической оценки сельскохозяйственных культур большое зн ачение имеет их отношение к подтоплению, к глубине залегания грунтовых в од. Играя большую положительную роль в обеспечении растений почвенной в лагой, грунтовые воды при их близком залегании в зоне развития корневой системы могут создавать угрозу жизни растений из-за заболачивания (в гум идных условиях) или чрезмерного засоления почвы (в аридных условиях). Это начинает проявляться при критическом уровне грунтовых вод, когда расте ния угнетаются и погибают. Критический уровень грунтовых вод определяе тся капиллярным током воды в почве, образующим зону капиллярной каймы, в верхней части которой создается оптимальный для растений водно-воздуш ный режим. Глубина залегания верхней части капиллярной каймы, которая яв ляется зоной массового распространения корней растений, является опти мальной глубиной залегания грунтовых вод. Для различных сельскохозяйс твенных культур оптимальная глубина за легания п ресных грунтовых вод н еодинакова. Отношение растений к основным свойствам почвы. Агроэкологическое соответствие основных свойст в почвы требованиям растений к условиям произрастания предполагает ре ализацию принципа адаптивности при оптимизации структуры посевных пло щадей. Почва как основной носитель земных факторов жизни растений и среда, в ко торой осуществляются многочисленные обменные процессы между почвой и растениями, должна обладать многими свойствами, способствующими оптим изации условий жизни растений, и в которых собирательно проявляется гла вное ее свойство – плодородие. К таким свойствам относятся прежде всего генети ческое строение и гранулометрический состав почвы, от которых во многом зависят процессы ее водного, воздушного, теплового и пищевого режимов. М ощность гумусового и иллювиального горизонтов, свойства материнской п ороды, наличие подзолистого или карбонатного горизонта, их гранулометр ический состав предопределяют весь комплекс физических, химических и б иологических показателей плодородия почвы и агроэкологичес-кие услови я, соответствующие требованиям тех или иных сельскохозяйственных раст ений. Известно, что на песчаных и супесчаных в достаточном количестве удобрен ных почвах хорошо растут и дают высокие урожаи озимая рожь, картофель, ар буз, дыня, тыква, сераделла, эспарцет, люцерна желтая, житняк сибирский, ов ес песчаный. На средне- и легкосуглинистых почвах лучше удаются посевы о вса, гороха, гречихи, ячменя, подсолнечника, сорго, сои, фасоли, клещевины. С труктурные суглинистые и глинистые почвы больше подходят для возделыв ания пшеницы, кукурузы, льна, конопли, сахарной свеклы, вики, клевера, саха рного тростника, кориандра. Бесструктурные и слитые тяжелосуглинистые и глинистые почвы мало приг одны для большинства сельскохозяйственных культур, но на них возможно в озделывание риса, кукурузы, сахарного тростника, люцерны синегибридной, донника и некоторых других культур. Для большинства сельскохозяйственных культур благоприятна слабокисл ая и близкая к нейтральной реакция почвенного раствора. Однако среди них имеются растения, которые могут расти, развиваться и давать хороший уро жай только при нейтральной или слабощелочной реакции (сахарная, столова я и кормовая свекла, капуста, люцерна, эспарцет и др.). В то же время люпин, се раделла хорошо растут на кислых почвах с рН 4,5 – 5,0 и отрицательно реагируют на щелочную и даже нейтральну ю реакцию почвенного раствора. Значительная часть пахотных угодий на юге и востоке нашей страны имеет п овышенную концентрацию солей в почвенном растворе, что вызывает засоле ние почвы разной степени. На этих почвах большое значение имеет солеу стойчивость растений – их способность осуществлять полн ый цикл развития на засоленной почве и давать удовлетворите льный урожай. По солеустойчивос ти рас тения делят на неустойчивые, среднеустойчивые и устойчивые. Большинство сельскохозяйственных растений среднеустоичивы к засолен ию почвы, но особенно большой устойчивостью к высокой концентрации соле й в почве обладают сахарная и столовая свекла, ячмень, рапс, хлопчатник, пы рей бескорневищный, волоснец сибирский, донник желтый, житняк, овсяница высокая, лядвенец рогатый. В связи с высоким потреблением из почвы натри евых и других солей эти растения называют натрофилами, и некоторые из ни х, главным образом кормовые травы, используют для рассоления и биологиче ского окультуривания засоленных почв. Чувствительны и неустойчивы к засолению почвы фасоль, различные виды кл евера, лисохвост, редис, сельдерей и некоторые другие культуры. Такая реакция растений связана с уровнем плодородия почвы и прежде всег о с наличием в ней элементов питания в доступной для растений форме – оксидов аз ота, фосфора, калия, кальция и др. Запасы питательных веществ в почве в условиях бездефицитного баланса д олжны соответствова ть потребности растений, в ос но ве которой лежит вынос питательных веществ с ур ожаем. Известно, что с урожаем сельскохозяй ственных культур из почвы отчуждается большое количество питательных веществ, и их вынос существенно различается по видам сельскохозяйствен ных культур как по соотношению, так и по общему их количеству. С этим обсто ятельством тесно связаны агрохимические причины чередования культур в севооборотах. Но даже на хорошо окультуренных плодородных почвах запасов доступных д ля растений питательных веществ не хватает для получения высоких урожа ев. Такие урожаи должны быть обеспечены за счет внесения органических и минеральных удобрений в расчете на запланированный уровень урожайност и. В почве имеются большие запасы питательных веществ в недоступной для растений форме, и благодаря взаимодействию растений с почвой они могут б ыть переведены в растворимые формы. Вынос питательных веществ с урожаем является не только показателем потребления земных факторов жизни, но и в ажным фактором воздействия растений на почву. Влияние сельскохозяйственных культур на почву и другие элементы агроландшафта. При агроэкологи ческом обосновании структуры посевных площадей сельскохозяйственные растения необходимо рассматривать как объекты, не только требующие удо влетворения их потребностей в основных факторах жизни, но и оказывающие с учетом особенностей биологии и технологии их возделывания многостор оннее экологическое воздействие на почву, атмосферу, гидрологию и други е элементы окружающей среды. К тому же приемы оптимизации условий жизни растений – водного, теплового, светового, воздушного, пищевого режимов – в совре менном земледелии носят комплексный характер и воздействуют на всю сис тему «почва – растение – окружающая среда». Чутко реагируя на изменение условий жизни, растения постоянно изменяют характер своего воздействия на окружающую среду. Потребление воды и пит ательных элементов, особенности процессов фотосинтеза, дыхания растен ий, их роста и развития, морфология растений, глубина проникновения, стро ение и масса корневой системы, интенсивность и характер воздействия кор невых выделений на почву, симбиоти ческая и ассоциативная фиксац ия азот а атмосферы и многие дру гие процессы и явления, св яза нные с жизнедеятельностью расте ний, вызывают существенные изменения в почве, атмосфере и в д ругих элементах окружающей среды. Эти изменения могут найти отражени е в динамике ин тенсив ности и качественного состава воздухообмена между почвой и ат мосфе рой, химического состава почвенного поглотитель ного ком плекса, физического состояния и биоты почвы, в степени ее ус тойчивос ти против эрозии и в конечном итоге в агро экологич ес кой функции агроландшафта, в его способности со хранять длительное экологическое равновесие. Во всем многообразии взаимодействия сельскохозяйственных растений с о кружающей средой необходимо выделить их главную функцию – природоохранную (экологиче скую). Она тесно связа на с реализацией принципа зелено-белого ковра. Известно, что в естественны х условиях почва надеж но защище на от разрушения с помощью ле сной, луговой или степной расти тельно сти, а в зимнее время – снежным покровом. Как и в есте ствен ном фитоценозе, в агрол андшафте зеленый покров во зделыв аемых растений должен защищат ь почву от эрозии и от ее пагуб ных для э кологии последствий в течение всего теплого периода года. Сельскохозяйственные кул ьтуры различаются по по чвозащитной функции. Она о п ределяется особенностями биоло гии и морфологии их надземных и подземных органов, началом и продолжительностью периода вегетации, технологией возделыва ния культур и св язанной с ними продолжительностью и площа дью проективного покрытия поч вы р астениями в эрозионно опас ные периоды – во время снегота яния и ливневых дождей. Посевы многолетних трав в теплый период года наде жно укры вают поля своим зеленым пок ровом, а мощная дернина цементи рует и защищает почву от водной и ветровой эрозии круглый год. Несколько меньше й, но доста точно высокой почвозащитной фун кцией обладают посевы озимых, а также промежуточных куль тур. В то же время установлены полная беззащитность против водной эрозии и дефляции полей чистог о пара, а также очень слаба я за щищенность полей с пропашными культурами. Эти поля, как и поля с посевами всех яровых культур, совершенно беззащитны в эрозионно-опасный период. Группировка сельскохозя йственных культур по поч возащит ной функции имеет большое значение для их агроэкологичес кой оц енки и размещения по соответствующим элементам а гроланд шафта. Руководствуясь этими данными, можн о сделать вывод о недопус тимости размещения на эр озионно- опасных склонах чистых паров и посе вов пропашных культур, и о необ х одимости посева многолетних трав для защиты почв ы от вод ной эрозии. Для биологизации и эколог изации земледелия боль шое значе ние имеет наличие в структуре посевных площадей посевов сельс кохо зяйственных культур из с емейства бобовых, способ ных фик сировать и накапливать в почве атмосферны й азот. Люцерна, клевер и другие многолетние бобовые травы при высоком урожае на дземной массы могут ежегодно фиксировать по 200 – 400 кг/га экологически чистого атмосферного азота, что м ожет быть приравнено к внесению в почву от 0,5 до 1 т/га дорогостоящей аммиач ной селит ры. Несколько меньшей, но доста точно высокой азотофиксацией – 100 – 250 кг/га – обладают различные виды люпина, корм о вые бобы, соя, донник, серадел ла. Горох, фасоль, нут, ч ина, чечевица в зависимости от уровня урожайности могут фиксировать от 50 до 180 кг/га атмосферного азота. По данным Г.С. Посыпанова , расширение площади посев ов бобовых культур в структуре п осевных площадей России до опти мальных размеров позволило бы вклю чать в оборот земледелия страны свыше 5 млн т биологического азота, добытого растения ми-азотфикса торами из атмосферы. Важную роль биологического азота в земледелии отмечал еще Д.Н. Прянишников , широко пропагандируя в первой половине XX в . идею люпинизации – об огащения поч вы органическим азо том. С люпином, его способность ю фиксировать атмосферный азот, расти на кислых почвах и давать большую вегетативную мас су св язана технология окультуривания песчаных и супесчаных почв Нечернозем ной зоны. Эт и почвы, расположенные, как пра вило, в зоне промывного водного режима, имеют вы сокую кис лотность, малое содержан ие гумуса и низкую поглотительную способность. Все виды люпина помимо сп особности фиксировать атмосферный азот и накапливать его в почве могут усваивать фос фор тру днодоступных фосфато в почвы и улучшать фосфорно е пи тание культур, следующих за ними в севообороте . Обладая высоким геотропизмом, люпин после прорастания быстро проникае т своим стержневым корнем через верхний слой бесплодного песка в подсти лающую его глинистую морену и образует там хорошо разветвленную корнев ую систему. Благодаря этому он использует влагу и растворенные в ней пит ательные вещества, вымытые из верхних слоев почвы, и формирует большую н адземную массу (40 – 50 т/га), которая богата азотом, фосфором, калием и другими питательными веществами и испо льзуется в качестве зеленого удобрения. Помимо источника азотного питания растений биологический азот имеет б ольшое экологическое значение. Находясь в почве в составе органическог о вещества, он не вымывается и не загрязняет почву и грунтовые воды нитра тами, как это часто происходит с минеральным азотом. А период наиболее ак тивно го разложения к орневых остатков и клубеньков с выделением в почву аммиака, нитратов и д ругих доступных для растений питательных веществ совпадает с периодом интенсивного роста большинства сельскохозяйственных культур (май – июнь), когда эти соединения азота могут быть поглощены растениями в больших количествах. С важной агроэкологической функцией сельскохозяйственных культур свя зано и пополнение запасов органического вещества в почве за счет корнев ых, пожнивных или поукосных оста т ков растений. Здесь опять на первом месте оказываются посев ы многолетних трав, особенно их злакобобовые смеси. В условиях Московско й области после уборки клеверо-тимофеечной смеси 2 - г о года пользования в дерново-п одзолистой почве остается 7 – 8 т/ га сухих корневых и поукосных остатков, что и по количеству, и по качеству равноценно внесению 30 – 35 т/га хо рошего навоза. В то же время после озимой пшеницы и озимой ржи остается 3 – 4 т/га, после ячменя и овса – 2 – 3 т/га растительных остатков. По накоплению растительных остатков в почве основные полевые культуры можно разместить в следующий убывающий ряд: многолетние травы – кукуруза на с илос – о зимые зерновые – яровые зерновые – зерновые бобовые – сахарная и кормовая свекла – картофель – лен-дол гунец. Однако эта последовательность может изменяться в зависимости от местных почвенно-климатических условий, удобрений, обработки почвы, оро шения и других факторов. С накоплением растительных остатков в почве связано и влияние сельскох озяйственных культур на физическое состояние почвы – ее строение, структуру, плотность, водопроницае мость и др. Но особое агроэкологическое значение имеет воздействие сель скохозяйственных растений на структуру почвы, на содержание в ней водоп рочных агрегатов. Это связано с тем, что водопрочные агрегаты не разруша ются водой, и между их количеством и водопроницаемостью почвы существуе т тесная прямая связь. На хорошо оструктуренных почвах с их высокой водо проницаемостью можно быстро перевести поверхностный сток во внутренни й и устранить угрозу смыва и разрушения почвы. Большое агроэкологическо е значение имеет и то обстоятельство, что структурные агрегаты размером больше 1 мм не подвергаются выдуванию и пр епятствуют развитию дефляции. Известно, что в формировании водопрочной структуры почвы большое участ ие принимает почвенный гумус. Поэтому растительные остатки, различные в иды органических удобрений или другой способ обогащения почвы органич еским веществом пов ы шают с труктурность и улучшают другие агрофизические свойства почвы. Хорошо и звестно положи тельное влияние на структуру по чвы посевов многолетних трав. Их наличие в структу р е посевных площадей отвечает за дачам экологизации современных систем земледелия и имеет б ольшое значение для разработки системы севооборотов, особенно в района х с благоприятны ми условиями возделывания много летних трав. 2 . Аг робиоценотические основ ы земледелия. Структура агробиоценоза. Компоненты, трофические свя зи Агробиоценоз – это совокупность различных групп почвенных организмов (бактерий, грибов, акт иномицетов, водорослей, лишайников, простейших, беспозвоночных, насеком ых, позвоночных) . Численность и активность различных групп почвен ных организмов по-разному изменяется в зависимости от угодья, культуры, интенсивности и способа механической обработки почвы, применения орга нических и минеральных удобрений, мелиорантов, пестицидов, загрязнения тяжелыми металлами и другими токсикантами. Проявление биологической активности почв в первую очередь связано с мик рофлорой благодаря ее высокой численности, общей поверхности и активно сти. Количество микроорганизмов во всех почвах возрастает после распаш ки. Например, численность бактерий в выщелоченных черноземах по усредне нным данным увеличивается с 3 млн . в 1 г почвы на целине до 5 м лн . в 1 г почвы после освоения, численность актиномицетов – с 1,5 млн . до 3 млн в 1 г почвы. В выпаханных черноземах наблюдается уменьшение микронасел ения. Биогенность лесных почв сильно возрастает при внесении извести и навоз а. Например, общая численность микробов при окультуривании дерново-подз олистых почв увеличивается с 2 – 3 млн . /г в горизонте А 1 до 6 – 7 млн . /г в пахотном слое. При этом усиливаются процессы ам монификации, нитрификации, азото фиксации. Интенсивность почвенно-биологических процессов зависит помимо содерж ания гумуса и особенно детрита от качественного их состояния. В степной зоне, например, отчетливо п рослеживается увеличение численности бактерий и актиномицетов (преобл адающих в микробоценозе) от черноземов южных к солонцеватым черноземам и солонцам по мере повышения дисперсности гумуса при снижении общего ег о содержания в этом ряду. После распашки данная закономерность усиливае тся. Наиболее высокая интенсивность минерализационных процессов, подт верждаемая высокой скоростью разложения целлюлозы, нитрификации, увел ичением численности микроорганизмов, усваивающих минеральные формы аз ота, наблюдается в солонцах в связи с повышенной доступностью для микроо рганизмов их органического вещества. Этим процессам способствуют карб онатность и щелочность среды. При дефиците влаги, ограничивающем урожай растений в степной зоне, а сле довательно, использование элементов питания, высокая интенсивность ми нерализационных процессов в карбонатных и солонцеватых почвах приводи т к непроизводительному расходу органического вещества, потерям минер ального азота вследствие нисходящей миграции избытка нитратов. Предот вращение этих процессов достигается, как уже отмечалось, за счет биологи ческой аккумуляции азота при оставлении соломы и снижении темпов минер ализации органического вещества при минимизации обработки почвы. Наряду с микроскопическими грибами и бактериями определенный агрономи ческий интерес представляют почвенные водоросли. Тем более , что в функциональном отношении они к ак фототрофные организм ы являются продуцирующи м компонен том, выполняющим опреде ленную роль в образовании первич ной продукции, служат дополнительным фактором аккумуляции энергии. Важной стороной жизнедеятельности почвенных водорослей является также фикса ция молекулярного азота. Наиболее существенный вклад в накопление связанного азота они внося т на почвах степных и пустынных биогеоценозов, где широко распространен ы азотфиксир ующие синезеленые водоросли, об разующие значительную биомассу. В агроценозах под влияние м смены растений и агрот ехничес ких мероприятий состав почве нных водорослей претерпевает су щест венные изменения, характер которых неодинаков в разных природных зонах. Так, в по чвах лесной зоны, имеющих доста точное увлажнение, но относ ительно н изкую биологическую ак тивность, роль почвенных в одорослей под влиянием культуры усиливается, особенно азотфиксирующих видов из синезеленых, нередко образующих видимые разрастания на поверх ности почвы. Ранее уже упоминалось о влиянии различных культур, севооборотов, систем обработки на почвенную микрофлору и биологическую активность почв. Обш ирная информация по этому поводу, накопленная для большинства регионов, позволяет использовать данные приемы для регулирования микробиологич еских процессов в почве. Существенное влияние на эти процессы оказывают минеральные удобрения. Обогащая почву элементами минерального питания и стимулируя развитие растений, они способствуют повышению биологической активности почвы, у величивают численность и активизируют деятельность почвенных микроор ганизмов. Этим объясняется, в частности, усиление минерализации органич еского вещества. Дополнительно поглощенный растениями азот, высвобожд ающийся из почвенного гумуса под влиянием азотных удобрений, называют э кстраазотом. Вопрос о количественной стороне этого процесса дискутиру ется. Имеются данные о том, что под влиянием азотных удобрений усиливает ся минерализация только бедных азотом (СгИ более 40) растительных остатков . Серьезную агрономическую и экологическую проблему представляет регул ирование процесса нитрификации в почвах. Приходится решать ее как в план е интенсификации этого процесса, так и в противоположном, учитывая потер и самых дорогостоящих удобрений и последствия загрязнения окружающей среды нитратами и промежуточными продуктами нитрификации. Нитрификация в почвах мож ет протекать двумя путя ми. Авто трофная нитрификация осущ ествляется специфическими нитри фи цирующими бактериями. Наиболее эффективно она протекает в почвах при хорошей аэрации, оптимальной для растений влажности, нейтральной реакц ии среды, в результате чего образуются нитраты и нитриты с возможным про межуточным образованием газообразных соединений азота. В последнее вр емя установлено, что процесс нитрификации могут осуществлять и гетерот рофные почвенные микроорганизмы (бактерии, грибы). Это происходит при по вышенном содержании органического вещества, слабокислой реакции и деф иците кислорода. Помимо рассмотренных выше агротехнических средств регулирования нитр ификации, которыми не всегда достигается решение этой задачи, особенно в интенсивных технологиях, применяются ингибиторы нитрификации (органи ческие соединения из класса хлорпиридинов, пиримидинов и др.). Применение высоких несбалансированных доз минеральных удобрений, особ енно азотных, приводит к появлению ряда негативных для почвенной биоты эффектов. В кислых почвах проис ходит активное развитие грибов и снижение числа бактерий, по вышается доля видов, способных выделять токсичные вещества, которые мог ут негативно влиять не только на растения, но и на беспозвоночных. Азотные удобрения оказывают двоякое влияние на процессы фиксации атмо сферного азота в почвах. В небольших дозах (до 60 – 70 кг/га) они способствуют повыше нию активности азотфик сации, а в высоких дозах сни жают как симбиотическую, так и несимбиотическую азотфиксацию. Особую проблему представляет взаимодействие почвенной биоты с пестици дами. Оно имеет два аспекта: влияние пестицидов на биоту и деградация пес тицидов под влиянием почвенной биоты. И та и другая стороны проблемы пок а что далеки от исчерпывающих оценок. Нередко имеют место противоречивы е толкования, что связано с большим разнообразием пестицидов, условий их применения и превращения, недостатком информ а ции. При повышении пести цидной нагрузки почвенный микробный комплекс может претерпевать четыре стади и изменения: в зоне гомеостаза биоцид не вызывает существенных изменений, наблюдается устойчивое колебание чи сленности отдельных групп микроорганизмов или активности метаболичес ких процессов около определенного среднего уровня; в зоне стресса наблюдаются количественные изменения на уровне временн ого угнетения жизнедеятельности, обратимая депрессия; в зоне изменения резистентности происходят устойчивые сдвиги, индуцир ующие смену доминантных форм; в зоне репрессии происходит разрушение микробного комплекса. Реакция микробопеноза считается обратимой, если микробиологическая де ятельность (численность и видовой состав) восстанавливается в течение 60 сут после воздействия, и необратимой, если ингибирование отдельных форм микроорганизмов более чем на 5 0 % сохраняется до конца веге тационного периода. Нарушение цикла в развитии отдельных групп микроорганизмов в течение 30 дней при любых стрессовых ситуациях расценивается как нормальное, есте ственное явление. Рассматривая с этих позиций данные о влиянии на почвенные микробоценоз ы интенсивных технологий возделывания полевых культур с длительным (5 - 8 лет) и систематическим применен ием современных пестицидов, можно отметить, что изменения численности и активности основных групп микроорганизмов находятся в основном в пред елах гомеостаза, реже – выходят в зону стресса. Однако имеется и другая точка зре ния, согласно которой последствия применения пестицидов характеризуют ся выпадением наиболее чувствительных видов. Опасные нарушения равновесия микробных ценозов возникают из-за высоки х концентраций пестицидов вследствие нарушения технологий. Наиболее ч увствительны к воздействию пестицидов микроводоросли, нитрификаторы, азотфиксаторы, д е структор ы целлюлозы, симбионты. Эти организмы можно рассматривать в качестве инд икаторов. Другой аспект проблемы связан с интенсификацией очищающей способности почвенной биоты по отношению к пестицидам, большинство которых являютс я ксенобиотиками, т.е. чужеродны ми соединениями, ранее не присутствовавшими в биосфере. Они могут быть р азрушены только микроорганизмами. Способность к трансформации и детоксикации пестицидов показана для мн огих форм микроорганизмов. Наиболее велика в этом отношении роль бактер ий, затем актиномицетов и грибов. Особое значение принадлежит микроорга низмам ризоплана. Соединения, которые в условиях чистой культуры микроб ов не подвергаются деградации, в природе все-таки деструктурируются мик робиологическим путем вследствие кооперативного воздействия. Из всех групп пестицидов наиболее легко разлагаются гербициды, с наименьшей ск оростью – фунгициды. При необходимости остаточное токсическое действие пестицидов в почве можно продлить, если одновременно с ними вносить ингибиторы микробиоло гической активности. Для разложения пестицидов в почве требуется сочетание определенных эк ологических усло вий (аэрации, температуры, реак ции среды, наличия органического вещества и др.). Не редки случаи, когда необходимо вмешательство человека в естественные п роцессы очищения почвы. Это достигается в основном путем создания оптим альных условий для микроорганизмов-деструкторов. В особых случаях возм ожна инокуляция почвы некоторыми их видами. Поиск микроорганизмов-дест рукторов ведется давно, их выделяют из природной среды либо конструирую т генно-инженерными методами. Технологии ликвидации высокого уровня за грязнения почвы пестицидами в результате различных экстремальных ситу аций с помощью микроорганизмов-деструкторов пока еще не разработаны, но успешные примеры их применения имеются. Большое и разнообра зное влияние на развитие микр об ов могут оказывать тяжелые металлы. Низкие их до зы часто активизируют жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и и нтенсивность биологических процессов, а высокие дозы подавляют. Под вли янием загрязнения тяжелыми металлами изменяется структура сообществ м икроорганизмов, в частности увеличивается разнообразие грибов, повыша ется роль видов с выраженным фитотоксическим действием на прорастание семян и развитие растений. Отме ченные изменения наиболее существенно проявляются на мало- гумусных малобуферных почвах. Из других групп почвенных организмов, играющих важную роль в формирован ии почвенного плодородия, особого внимания заслуживают дождевые черви. В условиях достаточного увлажнения их вклад в почвообразование соизме рим с деятельностью почвенной микрофлоры. Влияние дождевых червей на пр одуктивность агроценозов изучено довольно широко. Они составляют наиб ольшую долю в биомассе почвенного зоонаселения и выделяются среди друг их видов размерами, продолжительным циклом жизни и активностью. В гумидн ых районах от тундры до лесостепи 30 – 9 0 % зоомассы составляют дождевые черви. Численность дождевых ч ервей колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен на 1 м 2 . Они живу т 3 – 5 лет, а некоторые виды – до 10 лет. При высокой активности они мигрируют глубже многих других почвенных живот ных, некоторые виды проникают на глубину 1,5 – 2,0 м . Дождевые черви перемешивают слои почвы, прокладывают много ходов диаметром 3 – 7 мм , содействующих а эрации почвы, проникновению в нее влаги и корней. Пропуская сквозь свой кишечник большое количество почвы, измеряемое со тнями тонн на 1 га, дождевые черви ус коряют разложение органических веществ, способствуют размножению микр оорганизмов, увеличен ию количества ферментов, по движ ных питательных веществ, в результате сущест венно возрастает урожайность сельскохозяйственных культур. Однако эфф ективное использование дождевых червей на практике требует соответств ующей экологизации технологий. Интенсивная обработка почвы, повторное возделывание зерновых, внесени е пестицидов обедняют мезофауну почв. Нарушаются или выпадают полность ю звенья нормальных пищевых цепей и биохимических циклов. Поэтому, напри мер, в пашне биомасса дождевых червей колеблется в пределах 50 – 500 кг/га, в то время как на лугах она составл яет 1 – 4 т/га. Оптимизация севооборотов, минимизация обработки почвы, применение рас тительной мульчи, органических удобрений, орошение позволяют существе нно увеличить численность и акти в ность этих организмов. В тех районах, где дождевых червей нет, а обитание определенных видов , возможно, практикуется их интродук ция. Такой опыт имеется в России, Нидерландах, Австрии и других странах. Дождевые черви могут быть использованы в качестве тестобъекта для оцен ки загрязненности почвы определенными токсикантами. Фирмой « Б айер » , в частности, разра ботан метод определения токсичности пестицидов с применением некоторы х видов дождевых червей. Изменение их численности и состояния живых особ ей в почвенной пробе, в которую их помещают на определенное время, позвол яет достаточно точно судить о степени загрязнения почвы. Во всяком случа е, оптимальное состояние червей в почве, как и пчел в агроценозах, в опреде ленной мере можно расценить как признак экологического благополучия. Литература 1. В.И. Кирюш ин «Экологические основы земледелия» 2 . Уч ебник «Системы земледелия»
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Поскольку физиономии российских слуг народа перестали влезать в формат телеэкрана, "Самсунг" начал производство круглых экранов с ушами.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по сельскому хозяйству и землепользованию "Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур. Агробиоценотические основы земледелия", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru